JP2590510B2 - 照明装置 - Google Patents
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- JP2590510B2 JP2590510B2 JP63022131A JP2213188A JP2590510B2 JP 2590510 B2 JP2590510 B2 JP 2590510B2 JP 63022131 A JP63022131 A JP 63022131A JP 2213188 A JP2213188 A JP 2213188A JP 2590510 B2 JP2590510 B2 JP 2590510B2
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- optical
- light source
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70583—Speckle reduction, e.g. coherence control or amplitude/wavefront splitting
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コヒーレンスな照明系によって物体を照明
する装置に関し、特にそのスペックル除去に関するもの
である。
する装置に関し、特にそのスペックル除去に関するもの
である。
［従来の技術］ 第４図は、コヒーレンスな照明系によって物体を照明
する装置の一例を示す構成図である。
する装置の一例を示す構成図である。
図において、10はレーザ制御装置、12はパルス性のレ
ーザ発振装置、14はフィルタ、16はシャッタである。レ
ーザ発振装置12は、レーザ制御装置10によって発振タイ
ミング及び発振強度を制御されながらレーザビームを出
力する。
ーザ発振装置、14はフィルタ、16はシャッタである。レ
ーザ発振装置12は、レーザ制御装置10によって発振タイ
ミング及び発振強度を制御されながらレーザビームを出
力する。
レーザ発振装置12から出力されたレーザビームは、フ
ィルタ14により光量を調整された後、ビームエキスパン
ダーを構成する凹レンズ18及び凸レンズ20を通過する。
レーザビームはこのエキスパンダによって一定のビーム
径に拡大された後、フライアイレンズ22に入射する。フ
ライアイレンズ22は、入射した光から複数の光束を形成
する。そして、これら複数の光束からなる照明光は、コ
ンデンサーレンズ24を介してレチクル（マスク）Ｒ全面
に照射される。ここでフライアイレンズ22とコンデンサ
ーレンズ24の組合せは、レーザビームの強度分布を一様
化する手段として働く。
ィルタ14により光量を調整された後、ビームエキスパン
ダーを構成する凹レンズ18及び凸レンズ20を通過する。
レーザビームはこのエキスパンダによって一定のビーム
径に拡大された後、フライアイレンズ22に入射する。フ
ライアイレンズ22は、入射した光から複数の光束を形成
する。そして、これら複数の光束からなる照明光は、コ
ンデンサーレンズ24を介してレチクル（マスク）Ｒ全面
に照射される。ここでフライアイレンズ22とコンデンサ
ーレンズ24の組合せは、レーザビームの強度分布を一様
化する手段として働く。
ここで、前記フライアイレンズ22は、照度を均一にす
るため及びスペックルを除去するために設けられてい
る。すなわち、レーザビームの断面光量分布は一般に、
第５図に示すようなガウス分布をなしているが、このよ
うなガウス分布のレーザ光をレチクルＲに照射した場
合、レクチルＲの周辺部の光量が不足して照度分布ムラ
を生じる。このため、フライアイレンズ22によってレー
ザビームから複数の光束を形成させ、各光束が被照射対
象物上を重畳して照明することによって照度が均一とな
るようにしているものである。
るため及びスペックルを除去するために設けられてい
る。すなわち、レーザビームの断面光量分布は一般に、
第５図に示すようなガウス分布をなしているが、このよ
うなガウス分布のレーザ光をレチクルＲに照射した場
合、レクチルＲの周辺部の光量が不足して照度分布ムラ
を生じる。このため、フライアイレンズ22によってレー
ザビームから複数の光束を形成させ、各光束が被照射対
象物上を重畳して照明することによって照度が均一とな
るようにしているものである。
一方、レーザビームは一般にコヒーレンスが良いので
スペックルを生じやすい。しかし、狭帯化等を行わない
エキシマレーザは完全なコヒーレント光ではなく、第５
図のビーム断面図に示すように、一定間隔ａ以上離れた
レーザ光束は互いに干渉し合わない。従って、フライア
イレンズ22によって間隔ａ以上離して複数の光束を形成
して重ね合せることにより、スペックルが生じないよう
にしている。
スペックルを生じやすい。しかし、狭帯化等を行わない
エキシマレーザは完全なコヒーレント光ではなく、第５
図のビーム断面図に示すように、一定間隔ａ以上離れた
レーザ光束は互いに干渉し合わない。従って、フライア
イレンズ22によって間隔ａ以上離して複数の光束を形成
して重ね合せることにより、スペックルが生じないよう
にしている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の如き従来の技術においては、フライアイレンズ
によってスペックルの除去を行っているが、スペックル
を十分に除去するためには、形成する光束数の多いフラ
イアイレンズを使用する必要がある。しかし、フライア
イレンズは形成する光束数が多くなるほど製作が困難と
なり、コストも高くなるという問題点があった。
によってスペックルの除去を行っているが、スペックル
を十分に除去するためには、形成する光束数の多いフラ
イアイレンズを使用する必要がある。しかし、フライア
イレンズは形成する光束数が多くなるほど製作が困難と
なり、コストも高くなるという問題点があった。
また、波長幅を小さくする（狭帯化）ためにインジェ
クションロッキング法等を用いる場合があるが、この場
合にはレーザビームの空間的コヒーレンスが極めて高く
なり、フライアイレンズのみでは十分にスペックルを除
去できないという問題点があった。
クションロッキング法等を用いる場合があるが、この場
合にはレーザビームの空間的コヒーレンスが極めて高く
なり、フライアイレンズのみでは十分にスペックルを除
去できないという問題点があった。
さらに、レーザビームの断面光量分布の形状が第５図
に示すようなガウス分布であるため、フライアイレンズ
の周辺部に入射する光量が少なくなるので、スペックル
除去効果が十分に得られないという問題点があった。
に示すようなガウス分布であるため、フライアイレンズ
の周辺部に入射する光量が少なくなるので、スペックル
除去効果が十分に得られないという問題点があった。
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので
あり、コヒーレントな光を出力する光源を用いた場合で
も、スペックルの発生を十分に防止でき、均一な照明が
行える照明装置を提供することを目的とする。
あり、コヒーレントな光を出力する光源を用いた場合で
も、スペックルの発生を十分に防止でき、均一な照明が
行える照明装置を提供することを目的とする。
［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成するために、特許請求の範囲第１項に
記載の本発明に係る照明装置では、コヒーレントな光を
出力する光源と、該光源からの光の強度分布をほぼ一様
に整える強度分布一様化手段とを備え、前記光源と前記
強度分布一様化手段との間に、前記光源からの光を分割
するとともに該分割された光を互いに光の可干渉距離よ
り大きな光路差を与えてから合成するために、前記光源
からの光の一部を入射面で反射し、その入射面からの透
過光を内面反射後に前記反射の方向と一致する方向に射
出する三角プリズムからなる光学手段を設け、該光学手
段により前記光源からの光の時間的コヒーレンスを低減
させてから前記強度分布一様化手段に入射させることに
より前記光源からの被照射対象を均一に照明するもので
ある。
記載の本発明に係る照明装置では、コヒーレントな光を
出力する光源と、該光源からの光の強度分布をほぼ一様
に整える強度分布一様化手段とを備え、前記光源と前記
強度分布一様化手段との間に、前記光源からの光を分割
するとともに該分割された光を互いに光の可干渉距離よ
り大きな光路差を与えてから合成するために、前記光源
からの光の一部を入射面で反射し、その入射面からの透
過光を内面反射後に前記反射の方向と一致する方向に射
出する三角プリズムからなる光学手段を設け、該光学手
段により前記光源からの光の時間的コヒーレンスを低減
させてから前記強度分布一様化手段に入射させることに
より前記光源からの被照射対象を均一に照明するもので
ある。
特許請求の範囲第２項に記載の本発明に係る照明装置
では、コヒーレントな光を出力する光源と、該出力され
た光を適宜径に拡大するためのエキスパンダ光学系と、
前記径が拡大された光束を入射し、該光束の強度分布を
ほぼ一様に整える強度分布一様化手段とを備え、前記光
源と前記強度分布一様化手段との間に、前記光源からの
光を分割するとともに該分割された光を互いに光の可干
渉距離より大きな光路差を与えてから合成するために、
前記光源からの光の一部を入射面で反射し、その入射面
からの透過光を反射光に対して予め定められた光路差を
与えてから反射の方向と一致する方向に射出する第１光
学部材と、該第１光学部材からの分割・合成後の光を受
けてその一部を入射面で反射し、該入射面からの透過光
を反射光に対して予め定められた光路差を与えてから反
射の方向と一致する方向に射出する第２光学部材とから
なる第１光学手段と、該第１光学手段からの光の一部を
入射面で反射し、その入射面からの透過光を反射光に対
して予め定められた光路差を与えてから反射の方向と一
致する方向に射出する第２の光学手段とを設け、前記第
１光学手段と前記第２光学手段とを直列に配列するとと
もに、前記第１光学手段の光路長と前記第２光学手段の
光路長とを互いに異ならしめ、前記第１光学手段と前記
第２光学手段とによって前記光源からの光の時間的コヒ
ーレンスを低減させてから前記強度分布一様化手段に入
射させることにより前記光源からの被照射対象を均一に
照明するものである。
では、コヒーレントな光を出力する光源と、該出力され
た光を適宜径に拡大するためのエキスパンダ光学系と、
前記径が拡大された光束を入射し、該光束の強度分布を
ほぼ一様に整える強度分布一様化手段とを備え、前記光
源と前記強度分布一様化手段との間に、前記光源からの
光を分割するとともに該分割された光を互いに光の可干
渉距離より大きな光路差を与えてから合成するために、
前記光源からの光の一部を入射面で反射し、その入射面
からの透過光を反射光に対して予め定められた光路差を
与えてから反射の方向と一致する方向に射出する第１光
学部材と、該第１光学部材からの分割・合成後の光を受
けてその一部を入射面で反射し、該入射面からの透過光
を反射光に対して予め定められた光路差を与えてから反
射の方向と一致する方向に射出する第２光学部材とから
なる第１光学手段と、該第１光学手段からの光の一部を
入射面で反射し、その入射面からの透過光を反射光に対
して予め定められた光路差を与えてから反射の方向と一
致する方向に射出する第２の光学手段とを設け、前記第
１光学手段と前記第２光学手段とを直列に配列するとと
もに、前記第１光学手段の光路長と前記第２光学手段の
光路長とを互いに異ならしめ、前記第１光学手段と前記
第２光学手段とによって前記光源からの光の時間的コヒ
ーレンスを低減させてから前記強度分布一様化手段に入
射させることにより前記光源からの被照射対象を均一に
照明するものである。
また、特許請求の範囲第３項に記載の本発明に係る照
明装置では、特許請求の範囲第２項に記載の照明装置に
おいて、前記第１光学手段の第１光学部材および第２光
学部材はそれぞれ三角プリズムであり、前記第２光学手
段は、一対の偏光ビームスプリッタを含むものである。
明装置では、特許請求の範囲第２項に記載の照明装置に
おいて、前記第１光学手段の第１光学部材および第２光
学部材はそれぞれ三角プリズムであり、前記第２光学手
段は、一対の偏光ビームスプリッタを含むものである。
［作用］ スペックルは光のコヒーレンスが良い場合に生じる。
すなわち、空間的コヒーレンス及び時間的コヒーレンス
のいずれもが高い場合に生じる。従って、光の空間的コ
ヒーレンス又は時間的コヒーレンスのいずれかを低下さ
せることによりスペックルを防止することができる。
すなわち、空間的コヒーレンス及び時間的コヒーレンス
のいずれもが高い場合に生じる。従って、光の空間的コ
ヒーレンス又は時間的コヒーレンスのいずれかを低下さ
せることによりスペックルを防止することができる。
本発明においては、光源から出力された光を、三角プ
リズムからなる光学手段により、光りの一部を反射し残
りを透過させて分割し、分割された透過光を内面反射後
に前記反射光の反射方向と一致した方向に射出すること
によって、分割光に互いに光りの可干渉距離より大きな
光路差を与えた後に再び合成するようにしたので、該合
成された光は時間的コヒーレンスが低減される。従っ
て、インジェクションロッキング法等を用いて空間的コ
ヒーレンスが高くなった場合でも、時間的コヒーレンス
が低いので、スペックルを生じることなく照明すること
が可能となる。
リズムからなる光学手段により、光りの一部を反射し残
りを透過させて分割し、分割された透過光を内面反射後
に前記反射光の反射方向と一致した方向に射出すること
によって、分割光に互いに光りの可干渉距離より大きな
光路差を与えた後に再び合成するようにしたので、該合
成された光は時間的コヒーレンスが低減される。従っ
て、インジェクションロッキング法等を用いて空間的コ
ヒーレンスが高くなった場合でも、時間的コヒーレンス
が低いので、スペックルを生じることなく照明すること
が可能となる。
［実施例］ 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例につい
て詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例を示す構
成図である。図において、第４図と同一符号は同一部分
を示す。
て詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例を示す構
成図である。図において、第４図と同一符号は同一部分
を示す。
レーザ発振装置12から出力されたレーザビームは、フ
ィルタ14を介して三角プリズム光学系100に到達する。
この三角プリズム光学系100は、正三角形の第一プリズ
ム102及び第二プリズム104からなり、これらの三角プリ
ズムに光が入射すると、入射面以外の他の２面で内面反
射して入射面から再び外部へ出るようになっている。な
お、第二プリズム104の内部光路長は第一プリズム102の
内部光路長の２倍となっており、第一プリズムの内部光
路長はレーザビームの可干渉距離よりも大きくなるよう
に設定されている。
ィルタ14を介して三角プリズム光学系100に到達する。
この三角プリズム光学系100は、正三角形の第一プリズ
ム102及び第二プリズム104からなり、これらの三角プリ
ズムに光が入射すると、入射面以外の他の２面で内面反
射して入射面から再び外部へ出るようになっている。な
お、第二プリズム104の内部光路長は第一プリズム102の
内部光路長の２倍となっており、第一プリズムの内部光
路長はレーザビームの可干渉距離よりも大きくなるよう
に設定されている。
各プリズムのプリズム面は、いずれも到達する光のう
ち1/3の光量を反射し、2/3の光量を透過するようになっ
ている。一方、各プリズム内においては、入射した光は
入射面以外の２面で全反射されて入射面に戻り、再び1/
3の光量が反射され、2/3の光量が透過してプリズム外に
射出される。反射された光はさらに他の２面で全反射さ
れて入射面に戻り、上述の如く反射及び透過を繰返す。
ち1/3の光量を反射し、2/3の光量を透過するようになっ
ている。一方、各プリズム内においては、入射した光は
入射面以外の２面で全反射されて入射面に戻り、再び1/
3の光量が反射され、2/3の光量が透過してプリズム外に
射出される。反射された光はさらに他の２面で全反射さ
れて入射面に戻り、上述の如く反射及び透過を繰返す。
従って、各プリズムに到達した光は、プリズム内に入
射せずに反射する光、プリズム内に入射してプリズム内
で１回転して外部へ出る光、プリズム内で２回転して外
部へ出る光等、光路長の異なる複数の分割光に分割され
た後、プリズムから射出される際に再び合成されること
になる。
射せずに反射する光、プリズム内に入射してプリズム内
で１回転して外部へ出る光、プリズム内で２回転して外
部へ出る光等、光路長の異なる複数の分割光に分割され
た後、プリズムから射出される際に再び合成されること
になる。
従って、三角プリズム光学系100に到達したレーザビ
ームは、まず第一プリズム102において上記のように分
割・合成された後、第二プリズム104に到達し、同様に
分割・合成されて射出される。このように、レーザビー
ムを三角プリズム光学系100を通過させると、レーザビ
ームの時間的コヒーレンスが低減される。次にその作用
について詳述する。
ームは、まず第一プリズム102において上記のように分
割・合成された後、第二プリズム104に到達し、同様に
分割・合成されて射出される。このように、レーザビー
ムを三角プリズム光学系100を通過させると、レーザビ
ームの時間的コヒーレンスが低減される。次にその作用
について詳述する。
第一プリズム102内の１回転の光路長をｂとすると、
第二プリズム104内の１回転の光路長は2bとなる。この
とき、第一プリズム102に到達する光の光量を１とする
と、各分割光のプリズム内の光路長及び光量は第１表の
ようになる。
第二プリズム104内の１回転の光路長は2bとなる。この
とき、第一プリズム102に到達する光の光量を１とする
と、各分割光のプリズム内の光路長及び光量は第１表の
ようになる。
第１表の結果から、第一プリズム102及び第二プリズ
ム104内の光路長ごとの光量分布は次のようになる。
ム104内の光路長ごとの光量分布は次のようになる。
光路長 0 b 2b 3b 4b 5b 6b 光量比 81:108:144:144:84:48:16 このように、光路差がｂ以上異なる複数の光に分割さ
れる結果、三角プリズム光学系100から射出される光
は、時間的コヒーレンスが1/5〜1/6程度に低下すること
になり、スペックルの発生が大幅に低減される。なお、
上記三角プリズム光学系100を通過させたときに得られ
る光量は、入射光の約80％程度である。
れる結果、三角プリズム光学系100から射出される光
は、時間的コヒーレンスが1/5〜1/6程度に低下すること
になり、スペックルの発生が大幅に低減される。なお、
上記三角プリズム光学系100を通過させたときに得られ
る光量は、入射光の約80％程度である。
上記のように、三角プリズム光学系100によって時間
的コヒーレンスが低減された光を用い、従来装置と同様
に凹レンズ18、凸レンズ20、フライアイレンズ22、及び
コンデンサレンズ24（レンズ22,24によって強度分布一
様化手段が構成される）を介して被照射対象たるレチク
ルＲを照射すれば、スペックルの発生が低減された照明
を行うことが可能となるが、本実施例においては、ビー
ム平坦化光学系200を付加してビームの断面光量分布を
平坦化することにより、スペックル除去効果をさらに高
めている。
的コヒーレンスが低減された光を用い、従来装置と同様
に凹レンズ18、凸レンズ20、フライアイレンズ22、及び
コンデンサレンズ24（レンズ22,24によって強度分布一
様化手段が構成される）を介して被照射対象たるレチク
ルＲを照射すれば、スペックルの発生が低減された照明
を行うことが可能となるが、本実施例においては、ビー
ム平坦化光学系200を付加してビームの断面光量分布を
平坦化することにより、スペックル除去効果をさらに高
めている。
上記三角プリズム光学系100から射出された光は、凹
レンズ26及び凸レンズ28からなるビームエキスパンダー
によって適宜径に拡大された後、第一偏光ビームスプリ
ッタ202に入射し、ここで異なる偏光に分割される。
レンズ26及び凸レンズ28からなるビームエキスパンダー
によって適宜径に拡大された後、第一偏光ビームスプリ
ッタ202に入射し、ここで異なる偏光に分割される。
第一の偏光は、前記第一偏光ビームスプリッタ202を
透過し、さらにミラー210及び212によって偏向され、第
二偏光ビームスプリッタ206に入射する。この偏光の断
面光量分布は、第３図（ａ）に示すように当初のガウス
分布をなしている。
透過し、さらにミラー210及び212によって偏向され、第
二偏光ビームスプリッタ206に入射する。この偏光の断
面光量分布は、第３図（ａ）に示すように当初のガウス
分布をなしている。
一方、第二の偏光は、前記第一偏光ビームスプリッタ
202で偏向され、光学部材204を透過した後、第二偏向ビ
ームスプリッタ206に入射する。光学部材204は、第２図
に示すような形状をしている。すなわち、中央部が円柱
状であってその両端面に円錐を合せた形状となってい
る。このような構成の光学部材204を光が円錐部側から
入射した場合、光の断面光量分布は、入射するときには
第３図（ａ）のようなガウス分布であったものが射出す
るときは第３図（ｂ）に示すような分布、すなわち光束
の中心と周辺とが反転した分布となる。
202で偏向され、光学部材204を透過した後、第二偏向ビ
ームスプリッタ206に入射する。光学部材204は、第２図
に示すような形状をしている。すなわち、中央部が円柱
状であってその両端面に円錐を合せた形状となってい
る。このような構成の光学部材204を光が円錐部側から
入射した場合、光の断面光量分布は、入射するときには
第３図（ａ）のようなガウス分布であったものが射出す
るときは第３図（ｂ）に示すような分布、すなわち光束
の中心と周辺とが反転した分布となる。
上記両偏光が第二偏光ビームスプリッタ206で合成さ
れると、第３図（ｃ）に示すような断面光量分布を示
し、光量分布が平坦化されていることが分る。従って、
このように断面光量分布が平坦化された光を凹レンズ18
及び凸レンズ20を介してフライアイレンズ22に入射させ
れば、フライアイレンズ22の周辺部に入射する光量も十
分となり、フライアイレンズ22によりスペックル除去効
果がさらに顕著に得られるようになる。なお、前記ビー
ム平坦化光学系200によって平坦化された光束は偏光に
片寄りが生じているので、λ/4板208を設け、これによ
って円偏光に変えている。
れると、第３図（ｃ）に示すような断面光量分布を示
し、光量分布が平坦化されていることが分る。従って、
このように断面光量分布が平坦化された光を凹レンズ18
及び凸レンズ20を介してフライアイレンズ22に入射させ
れば、フライアイレンズ22の周辺部に入射する光量も十
分となり、フライアイレンズ22によりスペックル除去効
果がさらに顕著に得られるようになる。なお、前記ビー
ム平坦化光学系200によって平坦化された光束は偏光に
片寄りが生じているので、λ/4板208を設け、これによ
って円偏光に変えている。
上述の如く本実施例の構成によれば、レーザ光源から
出力されたレーザビームを第一プリズム102及び第二プ
リズム104を透過させてレーザビームの時間的コヒーレ
ンスを低下させることによってスペックルを除去するこ
とができる。また、本発明の必須の構成ではないが、ビ
ーム平坦化光学系に200よってレーザビームの断面方向
の光量（強度）分布を平坦化することにより、フライア
イレンズ22に入射するレーザビームの光量を均一化さ
せ、フライアイレンズ22によるスペックル除去効果を向
上させることができる。
出力されたレーザビームを第一プリズム102及び第二プ
リズム104を透過させてレーザビームの時間的コヒーレ
ンスを低下させることによってスペックルを除去するこ
とができる。また、本発明の必須の構成ではないが、ビ
ーム平坦化光学系に200よってレーザビームの断面方向
の光量（強度）分布を平坦化することにより、フライア
イレンズ22に入射するレーザビームの光量を均一化さ
せ、フライアイレンズ22によるスペックル除去効果を向
上させることができる。
なお、本実施例においては、光の時間的コヒーレンス
を低下させるための手段としてプリズム系を用いた例を
示したが、何等これに限定されず、光を分割し、互いに
光の可干渉距離よりも大きな光路差を与えた後に再び合
成するような手段であればよい。
を低下させるための手段としてプリズム系を用いた例を
示したが、何等これに限定されず、光を分割し、互いに
光の可干渉距離よりも大きな光路差を与えた後に再び合
成するような手段であればよい。
また、上記実施例においては、プリズム面の反射率と
透過率の比が1:2のものを用いたが、この比が他の値の
プリズムであってもよい。さらに、三角プリズム光学系
は単体であっても、あるいは３個以上のプリズムで構成
したものでもよい。
透過率の比が1:2のものを用いたが、この比が他の値の
プリズムであってもよい。さらに、三角プリズム光学系
は単体であっても、あるいは３個以上のプリズムで構成
したものでもよい。
また、上記実施例の第一プリズム102及び第二プリズ
ム104を用いることにより得られた光束の偏光には偏り
が生じることが予想される。このため、偏光方向によ
り、半導体露出装置等で使用される投影レンズ（レチク
ルのパターンをウェハへ結像投影する系）の結像性能に
変化が生じる場合には、第一プリズム102と第二プリズ
ム104の入射、反射面の方向を互いに直交（実施例では
互いに平行）させたりすることにより、偏光ビームスプ
リッタ202へ入射する光の偏光の方向性をなくすのがよ
い。また、プリズム104から射出した光の偏光に偏りが
ある場合でも、偏光ビームスプリッタ202へ入射する光
の偏光方向を、偏光ビームスプリッタ202の入射面に対
して約45゜方向にすればよい。
ム104を用いることにより得られた光束の偏光には偏り
が生じることが予想される。このため、偏光方向によ
り、半導体露出装置等で使用される投影レンズ（レチク
ルのパターンをウェハへ結像投影する系）の結像性能に
変化が生じる場合には、第一プリズム102と第二プリズ
ム104の入射、反射面の方向を互いに直交（実施例では
互いに平行）させたりすることにより、偏光ビームスプ
リッタ202へ入射する光の偏光の方向性をなくすのがよ
い。また、プリズム104から射出した光の偏光に偏りが
ある場合でも、偏光ビームスプリッタ202へ入射する光
の偏光方向を、偏光ビームスプリッタ202の入射面に対
して約45゜方向にすればよい。
［発明の効果］ 以上説明した通り本発明によれば、照射光の時間的コ
ヒーレンスを低下させることによってスペックルの発生
を防止しているので、従来よりも多数の光束を形成する
フライアイレンズ（多数のエレメントレンズ）を使用す
る必要がなく、簡単な光学系によってスペックル除去が
でき、コストを下げることができるという効果がある。
特に、波長幅を小さくする為にインジェクションロッキ
ング法やエタロン等を用いてレーザ光の空間的コヒーレ
ンスが高くなった場合でも、十分にスペックルを除去す
ることができるという効果がある。
ヒーレンスを低下させることによってスペックルの発生
を防止しているので、従来よりも多数の光束を形成する
フライアイレンズ（多数のエレメントレンズ）を使用す
る必要がなく、簡単な光学系によってスペックル除去が
でき、コストを下げることができるという効果がある。
特に、波長幅を小さくする為にインジェクションロッキ
ング法やエタロン等を用いてレーザ光の空間的コヒーレ
ンスが高くなった場合でも、十分にスペックルを除去す
ることができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はビー
ム平坦化光学系を構成する光学部材を示すものであって
第２図（ａ）はその正面図、第２図（ｂ）はその側面
図、第３図はレーザ光源から射出されたレーザビームの
断面光量分布を示すものであって第３図（ａ）はビーム
平坦化手段に入射前の断面光量分布図、第３図（ｂ）は
光学部材を透過後の断面光量分布図、第３図（ｃ）はビ
ーム平坦化手段を透過後の断面光量分布図、第４図は従
来の照明装置の一例を示す構成図、第５図はレーザビー
ムの断面光量分布図である。 ［主要部分の符号の説明］ 10……レーザ制御装置 12……レーザ発振装置 14……フィルタ 16……シャッタ 18,26……凹レンズ 20,28……凸レンズ 22……フライアイレンズ 24……コンデンサーレンズ 102……第一プリズム 104……第二プリズム 202……第一偏光ビームスプリッタ 204……光学部材 206……第二偏光ビームスプリッタ 208……λ/4板 210,212……ミラー Ｒ……レチクル
ム平坦化光学系を構成する光学部材を示すものであって
第２図（ａ）はその正面図、第２図（ｂ）はその側面
図、第３図はレーザ光源から射出されたレーザビームの
断面光量分布を示すものであって第３図（ａ）はビーム
平坦化手段に入射前の断面光量分布図、第３図（ｂ）は
光学部材を透過後の断面光量分布図、第３図（ｃ）はビ
ーム平坦化手段を透過後の断面光量分布図、第４図は従
来の照明装置の一例を示す構成図、第５図はレーザビー
ムの断面光量分布図である。 ［主要部分の符号の説明］ 10……レーザ制御装置 12……レーザ発振装置 14……フィルタ 16……シャッタ 18,26……凹レンズ 20,28……凸レンズ 22……フライアイレンズ 24……コンデンサーレンズ 102……第一プリズム 104……第二プリズム 202……第一偏光ビームスプリッタ 204……光学部材 206……第二偏光ビームスプリッタ 208……λ/4板 210,212……ミラー Ｒ……レチクル
Claims (3)
- 【請求項１】コヒーレントな光を出力する光源と、 該光源からの光の強度分布をほぼ一様に整える強度分布
一様化手段とを備え、 前記光源と前記強度分布一様化手段との間に、前記光源
からの光を分割するとともに該分割された光を互いに光
の可干渉距離より大きな光路差を与えてから合成するた
めに、前記光源からの光の一部を入射面で反射し、その
入射面からの透過光を内面反射後に前記反射の方向と一
致する方向に射出する三角プリズムからなる光学手段を
設け、 該光学手段により前記光源からの光の時間的コヒーレン
スを低減させてから前記強度分布一様化手段に入射させ
ることにより前記光源からの被照射対象を均一に照明す
ることを特徴とする照明装置。 - 【請求項２】コヒーレントな光を出力する光源と、 該出力された光を適宜径に拡大するためのエキスパンダ
光学系と、 前記径が拡大された光束を入射し、該光束の強度分布を
ほぼ一様に整える強度分布一様化手段とを備え、 前記光源と前記強度分布一様化手段との間に、前記光源
からの光を分割するとともに該分割された光を互いに光
の可干渉距離より大きな光路差を与えてから合成するた
めに、前記光源からの光の一部を入射面で反射し、その
入射面からの透過光を反射光に対して予め定められた光
路差を与えてから反射の方向と一致する方向に射出する
第１光学部材と、該第１光学部材からの分割・合成後の
光を受けてその一部を入射面で反射し、該入射面からの
透過光を反射光に対して予め定められた光路差を与えて
から反射の方向と一致する方向に射出する第２光学部材
とからなる第１光学手段と、 該第１光学手段からの光の一部を入射面で反射し、その
入射面からの透過光を反射光に対して予め定められた光
路差を与えてから反射の方向と一致する方向に射出する
第２の光学手段と、を設け、 前記第１光学手段と前記第２光学手段とを直列に配列す
るとともに、前記第１光学手段の光路長と前記第２光学
手段の光路長とを互いに異ならしめ、 前記第１光学手段と前記第２光学手段とによって前記光
源からの光の時間的コヒーレンスを低減させてから前記
強度分布一様化手段に入射させることにより前記光源か
らの被照射対象を均一に照明することを特徴とする照明
装置。 - 【請求項３】前記第１光学手段の第１光学部材および第
２光学部材はそれぞれ三角プリズムであり、前記第２光
学手段は、一対の偏光ビームスプリッタを含むものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の照明装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022131A JP2590510B2 (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022131A JP2590510B2 (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198759A JPH01198759A (ja) | 1989-08-10 |
| JP2590510B2 true JP2590510B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=12074333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63022131A Expired - Fee Related JP2590510B2 (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590510B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160009153A (ko) * | 2014-07-15 | 2016-01-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 어닐 장치 및 이를 이용한 레이저 어닐 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100483981B1 (ko) | 1996-02-22 | 2005-11-11 | 가부시키가이샤 니콘 | 펄스폭신장광학계및이러한광학계를갖춘노광장치 |
| US6741394B1 (en) | 1998-03-12 | 2004-05-25 | Nikon Corporation | Optical integrator, illumination optical apparatus, exposure apparatus and observation apparatus |
| US6238063B1 (en) | 1998-04-27 | 2001-05-29 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus |
| DE19939088A1 (de) | 1998-08-18 | 2000-02-24 | Nikon Corp | Belichtungsvorrichtung und -verfahren |
| AU3193800A (en) | 1999-05-18 | 2000-12-05 | Nikon Corporation | Exposure method, illuminating device, and exposure system |
| EP1139138A4 (en) | 1999-09-29 | 2006-03-08 | Nikon Corp | PROJECTION EXPOSURE PROCESS, DEVICE AND OPTICAL PROJECTION SYSTEM |
| WO2001023933A1 (fr) | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Nikon Corporation | Systeme optique de projection |
| JP2002083766A (ja) | 2000-06-19 | 2002-03-22 | Nikon Corp | 投影光学系、該光学系の製造方法、及び前記光学系を備えた投影露光装置 |
| JP2002323652A (ja) | 2001-02-23 | 2002-11-08 | Nikon Corp | 投影光学系，該投影光学系を備えた投影露光装置および投影露光方法 |
| JP2002287023A (ja) | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Nikon Corp | 投影光学系、該投影光学系を備えた投影露光装置及び投影露光方法 |
| DE10322806B4 (de) * | 2002-05-22 | 2007-03-01 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Optische Anordnung zur Homogenisierung eines zumindest teilweise kohärenten Lichtfeldes |
| DE10354582A1 (de) * | 2003-11-21 | 2005-06-30 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co.Kg | Anordnung und Verfahren zur Unterdrückung von Speckle-Strukturen eines gepulsten Laserstrahles |
| JP4769788B2 (ja) * | 2004-02-26 | 2011-09-07 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | レーザ放射線のコヒーレンスを低減させるためのシステム |
| EP1612605A1 (de) * | 2004-07-03 | 2006-01-04 | Technomedica AG | Laserbelichtung |
| US7432517B2 (en) | 2004-11-19 | 2008-10-07 | Asml Netherlands B.V. | Pulse modifier, lithographic apparatus, and device manufacturing method |
| JP4548449B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2010-09-22 | 株式会社ニコン | 照明光学装置および露光装置 |
| JP4534210B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2010-09-01 | 株式会社ニコン | 光遅延装置、照明光学装置、露光装置及び方法、並びに半導体素子製造方法 |
| US10451890B2 (en) * | 2017-01-16 | 2019-10-22 | Cymer, Llc | Reducing speckle in an excimer light source |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358827A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 露光装置 |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63022131A patent/JP2590510B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160009153A (ko) * | 2014-07-15 | 2016-01-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 어닐 장치 및 이를 이용한 레이저 어닐 방법 |
| KR102215750B1 (ko) | 2014-07-15 | 2021-02-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 어닐 장치 및 이를 이용한 레이저 어닐 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01198759A (ja) | 1989-08-10 |
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